老城站出站位置的在线色谱分析仪可以分析两路气体的组分和热值,用来分别检测花场气田来气和东方来气的热值,并由SCADA系统根据设定的期望热值和检测到的两个热值,自动计算出花场气田来气和东方来气的混合比例。按照该流量比例混合的天然气可以让热值等于期望热值。选择流量小的的花场来气的流量作为基准,来计算东方来气的流量。将FT-6001和电动调节阀PG6112构成流量比值控制回路FICQ-6001,FICQ-6001的流量给定信号由SCADA系统根据计算的混合比例和当前花场来气的流量计算得出,即东方来气的流量按照比例随花场气田来气的流量进行自动调节。 控制方案的实现根据控制方案的设想,使用ROCKWELL公司的ControlLogix系统来编制控制程序、实现控制功能。根据控制系统原理图,比值计算器、扩值计算器的编制是这个系统是否能够成功的关键。 1、比值计算器根据换算关系,气体混合的比例可以按照如下的公式进行计算-计算得出的东方来气的流量设定值(标方/小时);SP_FLOWRATE-花场来气的流量设定值(标方/小时),当串级手动时可以通过PV5003、PV5004的PID调节面板中的设定值对该值进行设置;BTU-混合气体热值期望值(大卡/标方);BTU_HC-花场来气的热值(BTU/ft3),该值取自摄谱分析仪;BTU_DF-东方来气的热值(BTU/ft3),该值取自摄谱分析仪;这样,可以根据操作员设定的混合气体的热值期望值,并根据从扩值计算器计算出来的花场来气的流量给定值计算出东方来气的流量给定值,并将该值给定到东方来气的流量PID控制中。 2、扩值计算器扩值计算器是用来将出站压力的PID控制回路的输出值扩充到一个适合的流量给定值的一个计算器,这是整个控制系统中无据可依的地方。经过不断的模拟试验和现场实际测试,找到了一个比较理想的计算方法,实际应用表明扩充后的值很理想。 经过不断地模拟测试,都比较好的完成了对以上问题的处理,PID参数的整定也达到了理想的状态,不但保持系统稳定性,在响应速度上也有了比较好的作用。这个控制系统一共涉及到5个PID调节、比值器计算、扩值器计算、4个回路的无扰动切换、单个PID的手自动无扰动切换、回路的无扰动手动、自动切换和串级的无扰动手自动切换等功能。整个流量比值调节和串级调节可以分为两个调节回路,各自可以独自运行,也可以同时自动运行。 总结经过调试完成的控制系统目前已经稳定运行2年多,运行良好。从现场反应的实际操作画面可以看到,参数的趋势稳定。 |